JPS6256902A

JPS6256902A - カラ−フイルタ−

Info

Publication number: JPS6256902A
Application number: JP60195799A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Matsuki; 安生松木; Kinji Yamada; 欣司山田; Masaki Nagata; 正樹永田; Yasumasa Takeuchi; 安正竹内; Shiyuichi Matsumoto; 松本　脩一
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1987-03-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、カラーフィルターの上に保護膜が形成された
カラーフィルターに関する。

〔従来の技術〕

近年、液晶素子に色分解用カラーフィルターを組み合わ
せたカラー液晶表示素子が、多々提案されている。　　
′ カラーフィルターを液晶素子と組み合わせてカラー液晶
表示素子として使用する場合には、該カラーフィルター
は光路に対して直列に配置されるので、カラー液晶表示
素子の正面からディスプレーを見ろ場合には該ディスプ
レーをきれいに見ることできる。

しかしながら、例えばカラーフィルターを液晶素子の外
側に配置した場合には、液晶素子に使用されるガラスの
厚みにより、表示画素が微細な場合には該ガラスの厚み
に起因して斜め方向から見る際にディスプレーの“視差
ずれ”を生ずる。

かかる視差ずれを防止するために、液晶素子内にカラー
フィルターを配置したカラー液晶表示素子が提案されて
いる（例えば、「日経エレクトロニクス」、＃９〜１Ｏ
１１９８４年９月１０日発行、日経マグロウヒル社刊、
第２１１〜２４０真参照）。

このように、液晶素子内にカラーフィルターを配置する
方法には、次の二通りが知られている。

■カラーフィルターをＩＴＯ（インジウムチンオキシド
）などからなる透明電極と液晶との間に配置する方法（
例えば、ガラス基板上にまず］ＴＯを蒸着し、ホトリソ
グラフィーにより透明電極を形成した後、この上にカラ
ーフィルターを設け、更にこの上に液晶を配置する方法
）。

■カラーフィルターをＩＴＯなどからなる透明電極とカ
ラーフィルターの基板との間に配置する方法（例えば、
ガラス基板上にまずカラーフィルターを設け、この上に
ＩＴＯを蒸着し、ホトリソグラフィーにより透明電極を
形成した後、更にこの上に液晶を配置する方法）。

前記■の方法では、ガラス基板上に透明電極を形成した
後に、更にこの上にカラーフィルターを形成することが
できるので、カラーフィルターに要求される耐薬品性、
耐熱性などは、それほど過酷なものではないが、液晶の
駆動電圧がカラーフィルターが厚くなるに従い増加する
ため、該カラーフィルターを薄くする必要がある。

しかしながら、カラーフィルターを薄くすると、充分な
色濃度が発揮できないという問題を生起する。また、こ
の方法では、カラーフィルターが、透明電極と液晶との
間に位置しているため、該カラーフィルター中の成分が
液晶に滲み出し、液晶の性能が低下するという問題をも
有している。

一方、前記■の方法では、ガラス基板上にカラーフィル
ターを形成した後に、該カラーフィルター上にＩＴＯを
蒸着し、ホトリソグラフィーにより透明電極を形成させ
るので、カラーフィルターは充分な耐熱性、耐薬品性な
どが要求され、ＩＴＯを蒸着させる前に該カラーフィル
ターに保護膜を形成させておく必要がある。

最近、かかるカラーフィルターの保護膜として、カラー
フィルター上に５００μｍ程度のガラス板を配置し、該
ガラス板上に透明電極を形成したカラー液晶表示素子が
提案されるに至った（テレビジョン学会技術報告、昭和
５９年２月２５日発表）。

しかし、ガラス板をカラーフィルターの保護膜として使
用する場合には、やはり液晶層とカラーフィルターが離
れるために、前記したような視差ずれを充分に防止する
ことができず、特に表示画素が微細な場合には、視差ず
れのため鮮彩な画像を得ることができないという問題を
有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前記従来の技術的課題を背景になされたもの
で、カラーフィルターの保護膜として特定の組成物を硬
化して得られるガラス質膜を用いることにより、カラー
フィルター中の成分が液晶に滲みだすことを防止すると
ともに、カラーフィルター上に微細な透明電極を配置す
ることを可能とし、かつカラー液晶表示素子の視差ずれ
をも解決することが可能な保護膜を形成されたカラーフ
ィルターを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち本発明は、基板上に形成されたカラーフィルターの
上に、下記（ａｌ〜（ｄ）を混合して得られる組成物を
硬化してなる保護膜を有することを特徴とするカラーフ
ィルターを提供するものである。

（ａ）一般式ＲＳｉ　　（ＯＲ’）３　　（式中、Ｒ−
およびＲ′は同一または異なる有機基であり、好ましく
Ｒは炭素数１〜８の有機基、Ｒ′は炭素数１〜５の有機
基を示す。）で表されるオルガノシラン、（ｂ）微粒子
シリカ、（Ｃ）アルコール類および／またはアルコール誘導体、
（ｄ）水。

−ａに、カラーフィルターを製造する方法としては、大
別すると次の二つの方法が広く知られている。

（イ）ガラスなどの透明基板上の被染色層上にパターニ
ングしたレジスト層を設け、露出している被染色層の部
分を染色して染色部を形成したのちレジストを剥離し、
その後同様にして次め染色部を形成する方法（単一の被
染色層を複数の染色部に染め分ける方法）（ロ）ガラスなどの透明基板上の感光性を有する被染色
層をパターンマスクを介して露光し現像することにより
パターン状の被染色層を形成した後、染色して染色層を
形成し、次いで透明な防染膜で被覆した後、その上に同
様にして次の染色層を形成する方法（被染色層と防染層
を交互に積層していく方法）。

本発明に使用されるカラーフィルターは、前記（イ）単
一の被染色層を複数の染色部に染め分ける方法によって
得られたものでもよく、また（口）被染色層と防染層を
交互に積層していく方法によって得られたものでもよい
。

ここで、カラーフィルターの製造に使用される被染色層
を形成する材料としては特に限定されず、例えばゼラチ
ン、カゼイン、グリユー、アルブミンなどの天然蛋白質
からなるもの、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロ
リドン、ポリアクリルアミドなどの合成高分子からなる
ものなどを挙げることができる。

また、これら材料に感光性を付与する光架橋剤としては
、重クロム酸アンモニウム、重クロム酸カリウムなどの
重クロム酸塩のほかに、ビスアジド化合物を挙げること
ができる。かかるビスアジド化合物の具体例としては、
例えば特公昭５１−４８９４６号公報に記載されている
ような４，４′−ジアジドスチルベン−２，２′−ジス
ルホン酸、４．４′−ジアジドベンザルアセトフェノン
−２−スルホン酸、４．４’−ジアジドスチルベン−α
−カルボン酸およびこれらのアルカリ金属ミアンモニウ
ムなどの塩の水溶性ビスアジド化合物のほかに、ｐ−フ
ェニレンビスアジド、４．４’−ジアジドベンゾフェノ
ン、４．４′−ジアジドスチルベン、４．４′−ジアジ
ドフェニルメタン、４．４′−ジアジドベンザルアセト
フェノン、２．６−ジ（４′−アジドベンザル）シクロ
ヘキサノン、２．６−ジ（４′−アジドベンザル）−４
−メチルシクロヘキサノンなどを挙げることができる。

更に、カラーフィルターを形成するために使用する染料
としては、酸性、直接または塩基性の水溶性染料を挙げ
ることができ、例えばカヤノールミリングターコイズブ
ルー８Ｇ、カヤノールミリンゲイ：１．ロー０、カヤノ
ールサイアニンＧ１カヤノールミリングレッドＲ１２５
、カヤクアシドオレンジＩＩ（以上、日本化薬■製）、
ミツイナイロンファーストイエロー５Ｇ、ミツイブソリ
アントミリンググリーンＢ１ミツイアシトミリングスカ
イブルーＰＳＥ　（以上、三井東圧化学■製）、・スミ
ノールミリングブリリアントグリーン５Ｇ、アシドブリ
リアントミリンググリーンＢ１スミノールミリングレッ
ドＰＧ（以上、住友化学工業■製）、ダイアシトファー
ストルビノール３Ｇ２００、ダイアシトファーストオレ
ンジＮＰ２Ｏ０（以上、三菱化成工業特製）、ギニアグ
リーン（東京化成特製）などを挙げることができる。

また、カラーフィルターを前記（ロ）の方法で製造する
際に、防染層を形成する材料としては、防染性を有する
透明な材料であれば特に限定するものではないが、例え
ば本願出願人が先に提案した（メタ）アクリル酸グリシ
ジルなどの重合体と無水フタル酸、無水イタコン酸、無
水コハク酸などの多価カルボン酸またはこれらの無水物
とを含有する熱硬化性組成物（特願昭６０−９４０７４
号明細書）を挙げることができる。

なお、カラーフィルターを前記（イ）の方法で製造する
に際しては、被染色層を染色する前に、被染色層上にこ
れの保護層としてポリビニルアルコールの架橋体を形成
しておくことにより、鮮明な色パターンを有するカラー
フィルターを得ることができる（特願昭６０−１２６１
６８号明細書）。

さて、本発明のカラーフィルターは、かかるカラーフィ
ルターの上に、前記＋８）〜（ｄ）成分を混合して得ら
れる組成物を硬化することにより、保護膜として薄層の
ガラス！膜を形成させたものである。

以下、かかる組成物の（ａ）〜（ｄｌ成分を構成要件別
に詳述する。

（８）一般式ＲＳｉ　　（ＯＲ’）ｓで表されるオルガ
ノシラン本発明に使用されるオルガノシランは、水の存在により
加水分解反応および重縮合反応を生起して高分子量化す
るもので、本発明で使用される組成物中においては結合
剤としての働きをするものである。

かかるオルガノシラン中のＲは、有機基、好ましくは戻
素数ｌ〜′８の炭素を有する有機基であり、例えばメチ
ル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル法など
のアルキル基、その他Ｔ−クロロプロピル基、ビニル＆
、３，３．３−トＩＪフロロプロピル基、γ−グリシド
キシプロピル基、Ｔ−メタクリルオキシプロピル基、γ
−メルカプトプロピル基、フェニル基、３，４−エポキ
シシクロヘキシルエチル基、γ−アミノプロピル基など
を例示することができる。

また、オルガノシラン中のＲ′は、有機基、好ましくは
炭素数１〜５の有ａ基、特に好ましくは炭素数１〜５の
アルキル基または炭素数１〜４のアシル基であり、例え
ばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル
基、ｎ−ブチル基、５ｅｃ−ブチル基、ｔｅｒＬ−ブチ
ル基、アセチル基、プロパノイル基、ｉ−プロパノイル
基、ｎ−ブタノイル基、ｉ−ブタノイル基などを挙げる
ことができる。

これらのオルガノシランの具体例としては、例えばメチ
ルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エ
チルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、
ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエ
トキシシラン、ｉ−プロピルトリメトキシシラン、ｉ−
プロピルトリエトキシシラン、Ｔ−クロロプロピルトリ
メートキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、３，３．３−トリフロロプロピルトリメトキシ
シラン、３，３．３−）リフロロプロピルトリエトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
、Ｔ−グリシドキシプロビルトリエトキシシラン、Ｔ−
メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メ
タクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、Ｔ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、Ｔ−アミノブロピル
トリメトキシシラン、３，４−エポキシシクロヘキシル
エチルトリメトキシシラン、３．４−エポキシシクロヘ
キシルエチルトリエトキシシラン、メチルトリアセトキ
シシラン、エチルトリアセトキシシラン、Ｔ−グリシド
キシプロピルトリアセトキシシラン、メチルトリプロパ
ノイロキシシラン、エチルトリイソプパノイロキシシラ
ン、メチルトリイソブタノイロキシシラン、ｎ−プロピ
ルトリプロパノイロキシシラン、ｉ−プロピルトリｎ−
ブタノイロキシシランなどを挙げることができる。

これらのオルガノシランは、１種単独でまたは２種以上
を混合して使用することができる。

また、これらのオルガノシランのうち、特にメチルトリ
メトキシシランが好ましい。

なお、かかるオルガノシランは、水媒体中で加水分解反
応によってアルコールを遊離し対応するシラノールを生
成するとともに、重縮合反応が生起しオルガノポリシロ
キサン化合物を生成する。

かかる（ａｌ成分であるオルガノシランの組成物中での
割合は、好ましくは１０〜４０重量部、特に好ましくは
２０〜３０重量部であり、１０重量部未満では組成物自
体の保存安定性は良好ではあるが得られる保護膜の密着
力が弱くなり、また硬度が不充分であり、一方４０重量
部を越えると組成物の保存安定性が悪化するほか、後記
する微粒子シリカの量が相対的に少なくなり目的とする
機能が低下する傾向がある。

ｌｂ）微粒子シリカ微粒子シリカは、得られる保護膜の透明性を保持しなが
ら固形分を増すために使用されるものであり、該成分の
量によって得られる保護膜の厚さが左右されるものであ
る。

かかる微粒子シリカとは、高純度の無水珪酸であり、通
常、平均粒径が５〜５０ｍμ、好ましくはｌＯ〜２０ｍ
μであり、一般には固形分濃度が１８〜３０重量％程度
の水性分散液とし−て入手される。そして、この微粒子
シリカの水性分散液は、ｐＨが２〜５、特に２〜４の範
囲にあることが好ましい。即ち、ｐＨが２〜５の酸性領
域にある微粒子シリカの水性分散液は、一般的にナトリ
ウム含量が少なく、酸性領域にあるため組成物を塗布後
、保護膜を硬化させるのに好適である。

このようなｐＨ２〜５の微粒子シリカの水性分散液とし
ては、例えば日量化学工業■製、スノーテックスＯ；米
国デュポン社製、ＬｕｄｏｘＨ米国モンサント社袈、５
ｙｎｔｏｎ；米国ナルコケミカル社製、Ｎａｌｃｏａｇ
などを挙げることができる。

また、以上のような微粒子シリカの水性分散液の代わり
にＳｉ　　（ＯＲ’）４　　（式中、Ｒ′は前記に同じ
）で表されるシラン化合物を加水分解することによって
得られる加水分解物もしくはその重縮合物（以下、単に
「加水分解物」ということがある）からなる微粒子シリ
カを使用することも可能である。ここで、前記シラン化
合物としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエ
トキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ
−１−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン
、テトラ−５ｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−・ｔｅｒ
ｔ−ブトキシシランなどを挙げることができ、これらの
シラン化合物は、１種単独でもまたは２種以上を混合し
て使用することができる。

かかる加水分解物は、例えば出発物質であるシラン化合
物を酸性水溶液中で加水分解し、テトラシラノール；　
Ｓ　ｒ　　（ＯＨ）　ａの部分重縮合物もしくは完全重
縮合物（シリカ）として得られる。

ｆｂｌ成分として、かかる加水分解物を微粒子シリカと
して使用する場合には、好ましくはｐ　Ｈ２〜５の水性
分散液として、通常、固形分濃度が１０〜３０重量％も
のとして使用される。

（ｂｌ成分である微粒子シリカの組成物中での割合は、
好ましくは３〜３０重量部、特に好ましくは５〜２０重
量部であり、３重量部未満では得られる保護膜が薄膜す
ぎる場合があり、一方３０重量部を越えると厚膜化し過
ぎたり、保護膜に亀裂が生起する場合がある。。

ｆｃ）アルコール類および／またはアルコール誘導体アルコール類および／またはアルコール誘導体は、（ｂ
ｌ　微粒子シリカの分散媒であるとともに、ｆ３＞オル
ガノシランを均一に混合させ、前記（ａ）オルガノシラ
ンが水によって加水分解される際にゲル化することを前
記（ｂｌ　ｍ粒子シリカとの相乗効果によって防止する
ため、その他組成物の縮合反応を調節しながら水分を共
沸留去するためのものである。

かかるアルコール類および／またはアルコール誘導体と
しては、１価アルコール、２価アルコールであるエチレ
ングリコールもしくはこの誘導体、または３価以上のア
ルコールであるグリセリン、ジグリセリン、ペンタエリ
スリトールもしくはこれらの誘導体などを挙げることが
でき、このうち１価アルコールとしては炭素数１〜８の
脂肪族アルコールが好ましく、具体的にはメタノール、
エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルア
ルコール、５ｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチ
ルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、ｎ−アミルアル
コール、ｉ−アミルアルコ−）Ｌｔ、５ｅｃ−アミルア
ルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、４−メチル−２−
ペンチルアルコールなどを挙げることができ、またアル
コールの誘導体としては、エチレングリコールモツプチ
ルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテ
ルなどを挙げることができる。

これらのアルコール類および／またはアルコール誘導体
としては、特に好ましくはｉ−プロピルアルコール、５
ｅｃ−７’チルアルコール、エチレングリコールモツプ
チルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエー
テルである。

これらのアルコール類および／またはアルコール誘導体
は、１種単独でもまた２種以上を混合して使用すること
ができる。

（Ｃ）成分であるアルコール類および／またはアルコー
ル誘導体の組成物中での割合は、好ましくは１０〜６０
重量部、特に好ましくは２０〜４０重量部であり、１０
重量部未満では（ａｌオルガノシランの縮合が進みすぎ
てゲル化が生起し易く、また（ｂ）微粒子シリカの分散
が不充分になり易く、一方６０重量部を越えると相対的
に他の成分が少なくなり、得られる保護膜の密着力が弱
くなったり、薄膜すぎる場合がある。

ナオ、（Ｃ）成分中には、必要に応じてアセトン、テト
ラヒドロフラン、ジメチルホルムアミドなどの水混和性
極性溶剤を混合使用することも可能である。

（ｄ）水水は、（ａ）オルガノシランの加水分解に必須の成分で
あるとともに、（ｂ）微粒子シリカの分散媒としての役
目を果たす。

かかる水としては、蒸留水あるいはイオン交換水が好ま
しいが、微粒子シリガが水性分散液として使用される場
合には、該分散液の水をそのまま用いることができる。

（ｄ）成分である水の組成物中における割合は、好まし
くは１０〜７０重量部、特に好ましくは２５〜５０重量
部であり、１０重量部未満では（ａｌオルガノシランの
加水分解が充分に生起し難く、一方７０重量部を越える
と組成物がゲル化し易くなる。

なお、前記（ａｌ〜（ｄ）の各成分の組成物中における
割合は、合計が１００重量部としたときの割合である。

前記（ａ）〜（ｄｌ成分を混合して得られる組成物には
、（ａ）オルガノシランの加水分解を促進するとともに
保護膜の硬化を促進するために、組成物全体のｐＨが３
〜６になる範囲で更に（ｃ）成分として酸を添加するこ
とができる。

かかるｔｅｌ酸としては、硝酸、塩酸などの無機酸、酢
酸、蟻酸、プロピオン酸、マレイン酸、フクロ酢酸、ク
エン酸、安息香酸、ジメチルマロン酸、グルタル酸、グ
リコール酸、マロン酸、トルエンスルホン酸、蓚酸など
の有機酸を挙げることができるこれらの酸は、１種単独でまたは２種以上を混合して使
用することができる。

本発明に使用される組成物は、前記（ａ）〜（ｄ）成分
を混合してなるが、組成物のゲル化防止、増粘ならびに
得られる膜の耐熱性、硬度および密着性の向上、更に静
電防止などを目的として、更にコロイド状アルミナ、酸
化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどの
金属酸化物を適宜配合することが可能である。

また、本発明に使用される組成物には、界面活性剤、カ
ップリング剤などの添加剤を添加することもでｒる。

本発明に使用する組成物を調製するに際しては、例えば
（ａｌ〜（ｄ）成分を一度に混合してもよいし、また（
ｂ）〜（ｄ）成分の混合液にｔａ）成分を添加してもよ
く、更に（ａｌ〜（ｃ）成分の混合液に（ｄ）成分を添
加してもよく、通常、固形分濃度は１０〜５０重量％に
調整される。

この混合液は、高速攪拌などの方法により均一な分散液
とすることが可能である。

本発明に使用される組成物は、カラーフィルターのガラ
スなどの透明基板面とは逆の面に、例えばにスプレー法
、ロールコート法、カーテンコート法、スピンコード法
などの塗布方法のほか、スクリーン印刷、オフセット印
刷などの印刷による塗布方法により、乾燥後の膜厚が好
ましくは０、Ｏ１〜５０μｍ程度、特に好ましくは０．
　１〜１０μｍ程度となるように塗布し、これをホット
プレート、ギヤオーブンなどの加熱手段を用いて５０〜
３００℃程度、好ましくは１００〜２００℃程度の温度
で例えば１０〜１２０分程度加熱することにより、ある
いは１〜７日程度の常温乾燥により、硬化させ、耐熱性
、耐薬品性などを有する保護膜となすことができる。

なお、本発明のカラーフィルターには、本発明における
保護膜の均一塗布性、密着性などを向上させるため、通
常のカラーフィルター上に形成される表面保護層、例え
ば環化ゴムと感光剤とを組み合わせたもの、ポリメタク
リル酸メチルからなるもの（特開昭５９−４９５０７号
公報）、あるいは本願出願人が先に提案したアクリル酸
グリシジルなどの重合体と無水フタル酸などの多価カル
ボン酸またはこれらの無水物とを含有する熱硬化性組成
物（前記特願昭６０−９４０７４号明細書）からなるも
のなと゛を、本発明における保護膜の下に形成させるこ
とが好ましい。

このようにして得られる薄層のガラス質膜である保護膜
を有するカラーフィルターをカラー液晶表示素子として
使用するに際しては、例えば該カラーフィルター上に形
成された保護膜上に、ＩＴＯを蒸着し、ホトリソグラフ
ィーにより透明電極を形成させるとともに、該ＩＴＯ上
にさらにボリイミドなどからなる液晶配向膜を配置し、
これに内側に液晶配向膜を配置されたガラス基板を対向
させ、この間に液晶を封入してカラー液晶表示素子とし
て使用される。

〔実施例〕以下、実施例を挙げ本発明を更に具体的に説明するが、
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

なお、実施例中、部および％は、特に断らない限り重量
基準である。

実施例１（カラーフィルターの製造）ビニルピロリドン（６８部）と２−メタクリロイロキシ
エチルトリメチルアンモニウムクロリド（１４部）とメ
タクリル酸メチル（１８部）との共重合体（０，１％の
塩化ナトリウム水溶液中での極限粘度；１．Ｉｄｌ／ｇ
）ｌＯｇを、メチルセロソルフ゛９０ｇにｔ容解した。

得られた溶液に４，４′−ジアジドスチルベン−２，２
’−ジスルホン酸ナトリウム０．４ｇを加えて伊拌し均
一に混合したのち、この溶液を孔径０．２μｍのフィル
ターで濾過し、被染色層を形成するための感光性組成物
を調製した。

次に、ガラス基板上にグリシジルメタクリシート重合体
（ゲルパーミェーションクロマトグラフィーによるポリ
スチレン換算重量平均分子量；６５．０００）を主成分
とする溶液を塗布したのち、前記被染色層形成用組成物
を回転速度３、　０００ｒ、ｐ、ｍ、でスピンコードし
た。

塗布膜の乾燥後の膜厚を触針式１１Ｑ厚計「アルファス
テップ」　（テンコール社製）で測定したところ、０．
９μｍであった。

かくして得られた塗膜の全面に紫外線を照射して被染色
層を形成する塗布膜を架橋させた。

次いで、被染色層の上にポリビニルアルコール（重合度
；５００、鹸化率；１００％）１０ｇと重クロム酸アン
モニウム０．５ｇを水９０ｇに溶解した溶液を、孔径０
．２μｍのフィルターで濾過して調製した塗布液を、回
転数３，０００乙凱ｍ、でスピンコードした。これを１
１０℃で１０分間乾燥したのち、塗膜の全面に紫外線を
照射して光硬化させ、膜厚０．５μｍの被染色層の保護
層を形成した。

このようにして得られた被染色層とこれの保護層の２層
からなる積層体上に、ポジ型レジストｒＰＦＲ−３００
３Ｊ　　（日本合成ゴム■製）を回転数３．、０００ｒ
、ｐ、ｍ、でスピンコードした。

その後、８０℃で１０分間乾燥処理し、所望のパターン
を有するホトマスクを介して紫外線を照射し、これを現
像液ｒＰＤ５２４Ｊ　　（日本合成ゴム■製）によって
現像処理することにより、レジストのバターニングを行
ってレジストパターン層を形成し、染色用基板を調製し
た。得られた染色用基板をカヤノールミリングレッドＲ
１２５を１ｇと水１００ｇとよりなる染色浴に２５℃で
５分間浸漬することにより、被染色層の染色を行った。

その後、基板全体に紫外線を照射し、前記現像液でレジ
スト層を除いたのち水洗、乾燥を行い、被染色層に第１
の色パターンを形成した。

次いで、前記の手順と同様にしてレジストパターン層の
形成−染色−レジストパターン層の除去の操作を繰り返
して行い、第２の染色部および第３の染色部を形成し、
染色層を形成した。

更に、被染色層の保護層上にグリシジルメタクリレート
重合体（ポリスチレン換算重量平均分子量；６５．００
０）を主成分とする溶液を塗布、乾燥し、膜厚２μｍの
表面保護膜を形成し、カラーフィルターを得た。

（保護膜用組成物の調製）平均粒径が約１５ｍμの微粒子シリカを、固形分換算で
２０％含有し、ｐＨ３で、かつ酸化ナトリウム含有量が
０．０４％以下の微粒子シリカの水性分散液（口座化学
側製、スノーテックスＯ）２００ｇに、イソプロピルア
ルコール１００ｇおよびメチルトリメトキシシラン１１
０ｇを添加、混合し、酢酸でｐＨを５に調整した後、約
１時間放置した。

（カラーフィルター上への保護膜の形成）前記方法で製
造されたカラーフィルター上に、前記保護膜用組成物を
回転数２．　　ＯＯＯｒ、ｐ、ｍ、でスピンコードし、
次いで１５０℃で３０分子ｕＴ熱処理を行うことにより
、乾燥後の膜厚が０．９μｍの保護膜を形成させた。

このようにして作製された保護膜付きカラーフィルター
上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を常法に従い蒸
着し、その上にポジレジスト（日本合成ゴム■製、ＰＦ
Ｒ−３００３）の所望のパターンを形成した後、露出部
のＩＴＯを濃塩酸中に室温下５分間浸漬することにより
、除去し、水洗後、ポジレジスト層を剥離した。

か・くして得られた透明電極付きカラーフィルターは、
なんら異常が認められず、カラー液晶表示素子として用
いた際にも視差ずれのないものであった赤実施例２（カラーフィルターの製造）ｉｌｌが２７．５％のゼラチン水溶液（ゼラチンの重量
平均分子量；　６．ＯＯＯ）４．１２ｍｊ！と、濃度が
１５．１％のゼラチン水溶液（ゼラチンの重量平均分子
量；　８００．　０００）　８０．　０ｍｊ！と、濃度
ｌＯ％の重クロム酸アンモニウム水溶液５、Ｑｍｌとを
混合攪拌し、孔径Ｑ、２μｍのフィルターで濾過し、被
染色層を形成するための感光性組成物を調製した。

次に、ガラス基板上に、前記組成物を回転数３　、　　
ＯＧ　Ｏｒ、ｐ、ｍ、でスピンコードし、６０℃で８０
分間窒素雰囲気中で乾燥し、１．０μｍの塗布膜を形成
した。

次いで、所定のホトマスクを介して２５０Ｗの超高圧水
銀灯で約６０秒間露光し、４０℃に加温された純水に約
２０秒間浸漬し現像処理を行い、被染色層のパターンを
形成した。これを酸性染料であるカヤノールミリーンゲ
タ−コイズブルー８Ｇを用いた約５０℃の染色液に１分
間浸漬し、染色処理を行い、水洗・乾燥処理を行って第
１の染色層パターンを得た。

次いで混色防止のための防染層としてグリシジルメタク
リレート重合体（ポリスチレン換算重量平均分子量；６
５．０００）を主成分とする溶液を乾燥膜厚が約１．０
μｍとなるようにスピンコードし、更にポジ型レジスト
ｒＰＦＲ−３００３Ｊ（日本合成ゴク■製）を用いてレ
ジストパターンを形成し、ドライエツチングによりポン
ディングパッド部のパターニングを行った。

次に、前記と同様の手順にて第２の染色層パターンおよ
び第３の染色層パターンを形成し、その後前記防染層の
形成に用いたグリシジルメタクリレート重合体を主成分
とする溶液を用いて膜厚２μｍの表面保護膜を形成し、
カラーフィルターを得た。

（カラーフィルター上への保護膜の形成）前記方法で製
造されたカラーフィルター上に、実施例１で用いた保護
膜用組成物を実施例１と同様にして、即ち回転数２．　
０００ｒ、ｐ、ｍ、でスピンコードし、次いで１５０℃
で３０分間熱処理を行うことにより、乾燥後のＩｌ＃厚
が０．９μｍの保護膜を形成させた。

このようにして作製された保護膜付きカラーフィルター
上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を常法に従い蒸
着し、その上にポジレジスト（日本合成ゴム■製、ＰＦ
Ｒ−３００３）の所望のパターンを形成した後、露出部
のＩＴＯを濃塩酸中に室温下５分間浸漬することにより
、除去し、水洗後、ポジレジスト層を剥離した。かくし
て得られた透明電極付きカラーフィルターは、なんら異
常は認められず、カラー液晶表示素子として用いた際に
も視差ずれのないものであった。

比較例１実施例１で作製したカラーフィルター上に、実施例１の
保護膜を形成することなく、直接ＩＴＯを蒸着した。こ
の上にパターニングされたポジレジスト層を設け、露出
しているＩＴＯ部分を濃塩酸中に室温下で６分間浸漬す
ることによ一すエッチングした。次いで、ポジレジスト
層を剥離した後のカラーフィルターを観察したところ、
染色層が退色していることが確認された。

〔発明の効果〕

本発明のカラーフィルターは、特定の組成物を保護膜と
して採用するので、０５０〜３００℃でｌＯ〜１２０分間程度の加熱により
、あるいは１〜７日間の常温乾燥により硬化し保護膜と
なり、カラーフィルター自体が損傷することがない、 ■保護膜自体が、薄層の耐熱性、耐薬品性などに優れた
ガラス質膜であるため、液晶へのカラーフィルター中の
成分の滲み出しがな（、またドツトマトリックス方式の
液晶セルを製造することができる、 ■保護膜の厚みが、０．０１〜５０μｍ程度であり、従
来のガラス製の保護膜（厚み５００μｍ）に比し、極め
て薄い膜を形成することが可能であることから、いわゆ
る視差ずれのないカラー液晶表示素子を得ることができ
る、 ■保護膜が、カラーフィルターおよび透明電極の両者に
対して、極めて優れた接着性および密着性を有する、などの数々の優れた特性を有し、カラー液晶表示素子な
どに有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に形成されたカラーフィルターの上に、下
記（ａ）〜（ｄ）を混合して得られる組成物を硬化して
なる保護膜を有することを特徴とするカラーフィルター
。（ａ）一般式ＲＳｉ（ＯＲ′）＿３（式中、ＲおよびＲ′は同一または異なる有機基を示す
。）で表されるオルガノシラン、（ｂ）微粒子シリカ、（ｃ）アルコール類および／またはアルコール誘導体、（ｄ）水。